第十二讲 空调器的结构组成和工作原理

பைடு நூலகம்
净化原理
空调器在使用过程中，需要净化空气，改善空气的品质，形成“鲜风” 空调器在使用过程中，需要净化空气，改善空气的品质，形成“鲜风”。 鲜风 即新鲜的流动空气，是指对室内空气引入新鲜的室外空气， 即新鲜的流动空气，是指对室内空气引入新鲜的室外空气，排除室内污浊空气的 同时保温换气，并对室内空气进行加氧、净化、增加空气中负离子含量等处理， 同时保温换气，并对室内空气进行加氧、净化、增加空气中负离子含量等处理， 从而提高室内空气含氧度、洁净度、清新度，优化室内空气质量。 从而提高室内空气含氧度、洁净度、清新度，优化室内空气质量。 1．过滤 ． 窑调房间内的空气洁净程度，主要是靠空调器中的过滤网去除灰尘来实现的。 窑调房间内的空气洁净程度，主要是靠空调器中的过滤网去除灰尘来实现的。 空调器用尼龙过滤网、无纺布和活性炭做成多层净化器， 空调器用尼龙过滤网、无纺布和活性炭做成多层净化器，活性炭的吸附作用对除 烟去臭有较好效果。 烟去臭有较好效果。 2．触媒 ． 采用触媒技术的空调器，其最大优势是能有效消灭空气中的甲醛。 采用触媒技术的空调器，其最大优势是能有效消灭空气中的甲醛。触媒技术目 前有两种：冷触媒和光触媒。 前有两种：冷触媒和光触媒。 (1)冷触媒一种低温低吸附的材料，根据吸附催化原理，对甲醛等有害物质边吸 冷触媒一种低温低吸附的材料， 冷触媒一种低温低吸附的材料 根据吸附催化原理， 附边分解成二氧化碳和水。 附边分解成二氧化碳和水。 (2)光触媒光触媒是由多种催化剂合成的，最大特点是强烈吸收光线中的紫外 光触媒光触媒是由多种催化剂合成的， 光触媒光触媒是由多种催化剂合成的 紫外线等射线本身是一种能量，光触媒在吸收紫外线后，分子运动变得剧烈， 线。紫外线等射线本身是一种能量，光触媒在吸收紫外线后，分子运动变得剧烈， 成为激发态，但其本身物质不变。当空气中有异味物质(甲醛 乙酸、氨等物质) 甲醛、 成为激发态，但其本身物质不变。当空气中有异味物质 甲醛、乙酸、氨等物质 经过光触媒网，与激发态光触媒碰撞，吸收一部分能量，也变为激发态， 时，经过光触媒网，与激发态光触媒碰撞，吸收一部分能量，也变为激发态，分 子运动剧烈且不稳定，发生一系列化学反应(称为光解离反应 称为光解离反应)， 子运动剧烈且不稳定，发生一系列化学反应 称为光解离反应 ，异味物质转化为 无异味物质。 无异味物质。
经 压 缩 机 压 缩 后 的 制 冷 剂 气 体 导 入 冷 凝 器 的 流 向 图
高 压 高 温 的 过 热 蒸 气 ， 蒸 气 经 四 通 阀 后 进 入 冷 凝 器 中
制 冷 工 作 时 ， 低 压 低 温 的 制 冷 剂 气 体 被 压 缩 机 压 缩 成
经 毛 细 管 降 压 的 制 冷 剂 流 向 图 毛细管 干燥过滤器 单向阀
气体截止阀
制
制 冷 剂 返 回 室 外 机 的 流 向 图
冷
电磁四通换向阀
返 回 室 外 机 制 冷 的 机
剂 液 体 室 机
热泵型冷暖空调循环系统
热 泵 型 冷 暖 空 调 循 环 系 统
制热原理
对于冷暖型空调器， 对于冷暖型空调器，不仅能 制冷，还能制热。常见的空调 制冷，还能制热。 器制热方式有两种： 器制热方式有两种：电加热制 热和热泵制热， 热和热泵制热，也可以将两种 方式同时使用。 方式同时使用。 1．电加热制热 ． ①电加热制热方式的加热元 件有电热丝和电热管两种。 件有电热丝和电热管两种。电 热丝式的加热器采用镍铬合金 为加热元件， 为加热元件，常用于小型窗式 空调器。 空调器。电热管式多用于三相 电源的较大的柜式冷热风机或 恒温恒湿空调机中。 恒温恒湿空调机中。 电加热制热的原理是： ②电加热制热的原理是：空 调器接通电源。 调器接通电源。发热元件表面 温度升高； 温度升高；当达到设定温度值 风机运转； 时，风机运转；升温后的空气 义被吹入室内，实现制热。 义被吹入室内，实现制热。 电加热器设置连锁保护： ③电加热器设置连锁保护： 先通风， 保证加热器 “先通风，后加 热”。避免发生烧烤机件的事 严重时还会酿成火灾。 故，严重时还会酿成火灾。
制热原理 2．热泵制热 ． ①热泵型空调器制热原理：将空调器冷凝器和蒸发器功能交换。 热泵型空调器制热原理：将空调器冷凝器和蒸发器功能交换。 ②电磁四通换向阀：改变制冷剂的流动方向，则原来制冷工作时作为 电磁四通换向阀：改变制冷剂的流动方向， 蒸发器的室内侧热交换器，变成制热时的冷凝器； 蒸发器的室内侧热交换器，变成制热时的冷凝器；制冷时作为冷凝器的 室外侧热交换器，变成制热时的蒸发器。这样使制冷系统在室外吸热， 室外侧热交换器，变成制热时的蒸发器。这样使制冷系统在室外吸热， 向室内放热，实现制热的目的，成为“热泵” 它消耗1 电能． 向室内放热，实现制热的目的，成为“热泵”。它消耗 kW·h电能．能 电能 得到大约3000kcal(千卡，1kcal=4.1868kJ)的热量。 千卡， 的热量。 得到大约 千卡 的热量 热泵制热的特点：与电热型空调器相比较， ③热泵制热的特点：与电热型空调器相比较，热泵型空调器的效率 要高出3～4倍。但另一方面，由于热泵型空调器是从室外空气中吸收热 要高出 ～ 倍 但另一方面， 将室外空气中的热“ 至室内的．因此其使用受到局限。 量，将室外空气中的热“泵”至室内的．因此其使用受到局限。随着室 外气温的降低，供暖效果也会下降．室外气温很低时， 外气温的降低，供暖效果也会下降．室外气温很低时，热泵就不能正常 起动供暖了，这是它的缺点。 起动供暖了，这是它的缺点。
除湿原理 春天的梅雨和绵绵的秋雨给人带来潮湿不爽的感觉；夏天湿度大时， 春天的梅雨和绵绵的秋雨给人带来潮湿不爽的感觉；夏天湿度大时，则 给人以闷热的感觉；若冬天湿度大，又给人以更加寒冷的感觉。 给人以闷热的感觉；若冬天湿度大，又给人以更加寒冷的感觉。空调器 能降低房间的湿度，抑制霉菌、异味生长，使皮肤的感觉更为干爽舒适， 能降低房间的湿度，抑制霉菌、异味生长，使皮肤的感觉更为干爽舒适， 给人们提供健康的生存环境。 给人们提供健康的生存环境。 当空调器处在制冷运转状态时． 当空调器处在制冷运转状态时．若室内热交换器表面温度低于室内空 气露点．室内空气经过热交换器时，既被冷却又减湿， 气露点．室内空气经过热交换器时，既被冷却又减湿，空气中的部分水 蒸气在热交换器表面上凝成露珠，其结果是使空气温度下降， 蒸气在热交换器表面上凝成露珠，其结果是使空气温度下降，湿度也下 。，由此可见 由此可见， 空调器除湿时必须工作在制冷状态。 降。，由此可见，①空调器除湿时必须工作在制冷状态。 空调器除湿时，系统先制冷，降低室内空气温度， 空调器除湿时，系统先制冷，降低室内空气温度，同时将冷凝水从接 水盘排出，降低空气相对湿度；随后压缩机停止较长的一段时间② 增大 水盘排出，降低空气相对湿度；随后压缩机停止较长的一段时间②(增大 制冷周期的间隔)．等室内温度自动升高后．再起动压缩机制冷， 制冷周期的间隔 ．等室内温度自动升高后．再起动压缩机制冷，再次排 出冷凝水。这样周期性反复运行，虽然室温比单纯制冷时稍高， 出冷凝水。这样周期性反复运行，虽然室温比单纯制冷时稍高，但能迅 速排出大最的水分，制造一个干爽舒适的环境。 速排出大最的水分，制造一个干爽舒适的环境。 这样，当空调器处在除湿运转状态时， 这样，当空调器处在除湿运转状态时，为避免因除湿导致室温波动太 增加舒适性， 降低室内风扇的转速并使压缩机间歇运转， 大，增加舒适性，可③降低室内风扇的转速并使压缩机间歇运转，来达 到除湿的目的。通常，我们看到空调器排水管的滴水， 到除湿的目的。通常，我们看到空调器排水管的滴水，就是空气中的冷 凝水。 空调器的除湿量是以L/h(升/小时 或kg/h(千克 小时 来表示的， 小时)或 千克/小时 来表示的， 凝水。 空调器的除湿量是以 升 小时 千克 小时)来表示的 这个数值越大，表明空调器的除湿能力越强。 这个数值越大，表明空调器的除湿能力越强。
空调器的结构组成和工作原理
空调器的工作原理 空调器的基本类型 分体壁挂式空调室内机的内部结构 分体壁挂式空调器室外机的基本结构 分体壁挂式空调器的遥控器
空调器的基本组成
空调器主要由制冷(热 循环系统 空气循环通风系统、 循环系统、 空调器主要由制冷 热)循环系统、空气循环通风系统、电气控制系统和箱 包括底板等)四大部分组成 体(包括底板等 四大部分组成。 包括底板等 四大部分组成。 (一)制冷 热)循环系统 制冷(热 循环系统 一 制冷 一般采用蒸气压缩式制冷。与电冰箱一样，由全封闭式压缩机、 一般采用蒸气压缩式制冷。与电冰箱一样，由全封闭式压缩机、风冷式冷 凝器、毛细管和肋片管式蒸发器及连接管路等组成一个封闭式制冷循环系统。 凝器、毛细管和肋片管式蒸发器及连接管路等组成一个封闭式制冷循环系统。 系统内充以R22制冷剂。为避免液击．有 制冷系统还设有气液分离器。 制冷剂。 系统内充以 制冷剂 为避免液击． 制冷系统还设有气液分离器。 (二)空气循环通风系统 二 空气循环通风系统 主要由离心风扇、轴流风康、电动机、过滤器、风门、风道等组成。 主要由离心风扇、轴流风康、电动机、过滤器、风门、风道等组成。 (三)电气控制系统 三 电气控制系统 主要由温控器、起动器、选择开关、各种过载保护器、中间继电器等组成。 主要由温控器、起动器、选择开关、各种过载保护器、中间继电器等组成。 热泵冷风型还应有四通电磁换向阀及除霜温控器。 热泵冷风型还应有四通电磁换向阀及除霜温控器。 (四)箱体部分 四 箱体部分 它包括外壳、面板、底盘及若干加强筋、支架等。制冷系统、 它包括外壳、面板、底盘及若干加强筋、支架等。制冷系统、空气循环系统 均安装在底盘上，而整个底盘又靠螺钉固定到机壳上。 均安装在底盘上，而整个底盘又靠螺钉固定到机壳上。
除霜原理
热泵型冷暖空调器在制热运转状态下，当室外环境温度低于 ℃以下时， 热泵型冷暖空调器在制热运转状态下，当室外环境温度低于0℃以下时，室外侧 热交换器的蒸发器温度就会在-8℃以下， 热交换器的蒸发器温度就会在 ℃以下，空气中的水分便会在室外侧热交换器表 面结霜。随着运转时间的延长，霜层厚度不断增加， 面结霜。随着运转时间的延长，霜层厚度不断增加，导致室外侧热交换器换热 能力下降，室内温度缓慢下降。因此，必须及时除去热交换器上的霜层。 能力下降，室内温度缓慢下降。因此，必须及时除去热交换器上的霜层。 空调器除霜方式有三种：一种是制热运转除霜，另一种是互换角色除霜， 空调器除霜方式有三种：一种是制热运转除霜，另一种是互换角色除霜，还 有一种是电加热除霜。 有一种是电加热除霜。 1．制热运转除霜 ． 采用制热运转除霜，由室外压缩机出来的高温高压制冷剂气体， 采用制热运转除霜，由室外压缩机出来的高温高压制冷剂气体，一部分流向 室外热交换器，使热交换器温度上的霜层融化， 室外热交换器，使热交换器温度上的霜层融化，另一部分继续流向室内热交换 长虹KFR-40Gw／BM空调器，采用的是压缩机连续运转除霜方式，这是一 空调器， 器。长虹 ／ 空调器 采用的是压缩机连续运转除霜方式， 种比较先进的除霜方式。 种比较先进的除霜方式。 2．互换角色除霜 ． 空调器制热运转50min后，系统中电磁四通换向阀的电磁线圈断电．换向 空调器制热运转 后 系统中电磁四通换向阀的电磁线圈断电． 阀换向，这时室内外侧热交换器便“互换角色” 阀换向，这时室内外侧热交换器便“互换角色”，系统由原来的制热状态改为 制冷状态。把从压缩机出来的高温高压制冷剂气体切换， 制冷状态。把从压缩机出来的高温高压制冷剂气体切换，使其流向室外结霜的 热交换器．融化霜层。融化霜层需要约5—8min的时间。霜层融化完后，四通阀 的时间。 热交换器．融化霜层。融化霜层需要约 的时间 霜层融化完后， 重新吸合．系统又进入制热循环状态。 重新吸合．系统又进入制热循环状态。目前的家用空调器大部分是采用这种除 霜方式，这种除霜方式的缺点是除霜时须停止制热工作状态。 霜方式，这种除霜方式的缺点是除霜时须停止制热工作状态。 3．电加热除霜 ． 电加热除霜是在室外侧热交换器的翅片上装设电加热管，空调器工作50min， 电加热除霜是在室外侧热交换器的翅片上装设电加热管，空调器工作 ， 微电脑主芯片发出指令，使电加热管通电发热，融化霜层。 微电脑主芯片发出指令，使电加热管通电发热，融化霜层。当室外热交换器温 度达到5℃ 加热停止。 度达到 ℃，加热停止。